JPH112391A - 機械等を起動するための回路及び起動を制御する方法 - Google Patents
機械等を起動するための回路及び起動を制御する方法Info
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- JPH112391A JPH112391A JP10137398A JP10137398A JPH112391A JP H112391 A JPH112391 A JP H112391A JP 10137398 A JP10137398 A JP 10137398A JP 10137398 A JP10137398 A JP 10137398A JP H112391 A JPH112391 A JP H112391A
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- F16P3/001—Safety devices for guarding the human operator of punch presses or like machine tools performing an opening and closing travel
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Abstract
示する。 【解決手段】 保護/監視回路1は複数の信号入力Z
1、Z2、Z3、Z4を絶え間なく監視し、故障が発生
した場合、前記機械等への電力の供給を断つ機能を持
つ。この回路は、前記保護/監視回路1によって制御お
よびスイッチ可能な少なくとも2つの継電器K1、K2
および起動スイッチを含む。特徴として、前記継電器K
1、K2が直列に接続され、順番に起動され;最初に起
動されるべき継電器K2と並列にコンデンサC15が設
置され、このコンデンサC15の電荷によって前記継電
器K2が完全に制御され;少なくとも一つのトランジス
タV91が前記継電器K1、K2と直列に接続され、片
方の継電器K2が前記トランジスタV91のベースに接
続され、他方の継電器K1が前記トランジスタV91の
コレクタに接続される。
Description
よって保護された機械等を起動するための回路であっ
て、前記保護/監視回路が複数の信号入力を絶え間なく
監視し、異常が発生した場合、前記機械等への電力の供
給を断つ機能を持ち;この回路が、前記保護/監視回路
によって制御およびスイッチ可能な少なくとも2つの継
電器および起動スイッチを含むことを特徴とする回路に
関する。
て保護された機械等の起動を制御するための方法であっ
て、前記保護/監視回路が複数の信号入力を絶え間なく
監視し、異常が発生した場合、前記機械等への電力の供
給を断つ機能を持ち、前記保護/監視回路が2つの継電
器を制御およびスイッチすることを特徴とする方法に関
する。
ve light barriers)および偏光フィルタを備える保護
/監視回路が知られている。これら回路は、2つのセン
サを持ち、これらセンサが、例えば、300Hzの周期
にて、巡回的にテストされる。このテストフェーズの際
に、これら2つのビーム経路の一つに障害物が、あるい
は、エレクトロニクスの2つの冗長連鎖(two redundan
t chains of the electronics)の一つあるいはこれら
2つのセンサの一つの所に干渉物が検出された場合は、
2つの挿入された安全継電器(safety relay)が落ちる
(drop)。これら安全継電器を含む全システムは、外部
テスト入力(external test input)によって監視する
ことができる。
回路を解除するためには、手操作による解放が必要とな
る。従って、手操作による回路の解除は、保護/監視回
路によって保護される機械等を起動することを意味す
る。
ストが安価で、動作効率が良く、しかも、起動のため
に、保護/監視回路と信号入力の両方、および前記回路
の監視が完全にできるような回路に改善することにあ
る。
本発明によると、前記継電器が直列に接続され、順番に
起動され;最初に起動されるべき継電器と並列にコンデ
ンサが設置され、このコンデンサの電荷によって前記継
電器が完全に制御され;少なくとも一つのトランジスタ
が前記継電器と直列に接続され、片方の継電器が前記ト
ランジスタのベースに接続され、他方の継電器が前記ト
ランジスタのコレクタに接続される。
電器は、始動手続きの起動において、同時ではなく、順
番に起動される。これは、いわゆるポンプ起動(pump s
tart)である。つまり、このポンプは、保護/監視回路
の正のレベルより高い仮想レベルの電位を必要とする。
従って、この仮想レベルの低下(drop)は、この回路に
接続された監視されるべき機械のスイッチオフを示す。
ブクレームから一層明白となるものである。
においては、起動の際に、前記継電器が順番に制御され
る。
ェーズから成り、これらが順番に遂行される。第一のフ
ェーズにおいて、コンデンサが、前記継電器の常開接点
(opening contact)を通じて充電される。第一のトラ
ンジスタのベース電流が、最初に制御されるべき継電器
に流れる。このトランジスタの電荷は、この継電器を完
全に制御するために用いられる。第一のフェーズが終了
したところで、第二のフェーズにおいて、起動ボタンを
押すことで、起動コマンド(start-up command)が与え
られる。この起動ボタンを押すことで、結果として、後
に起動されるべき継電器に電圧が供給される。すると電
流がこの継電器と第一のトランジスタに流れる。
状態(self-maintaining state)に達したとき開始さ
れ、電流が、後者継電器と第一のトランジスタに流れ
る。すると、後者継電器の常閉接点(make-contact)に
よって第二のトランジスタのベースが制御され、このた
めに、前記コンデンサの放電が最初に起動された継電器
に向けて開始される。このコンデンサは、また、第二の
トランジスタに追加のベース電流を供給する。最終的
に、後者継電器が起動(pull up)し、こうして、両方
の継電器が自己維持状態となる。
ランジスタがロックされ、ロッキング電流(locking cu
rrent)が、両継電器の常閉接点に流れる。この第四の
フェーズは、第一の継電器が起動(pull up)すると、
直ちに開始される。
回路の好ましい実施例を示す付属の図面の以下の説明か
ら一層明らかとなるものである。
示す。監視回路1は、4つ信号入力Z1、Z2、Z3、
Z4を持ち、各信号入力Z1、Z2、Z3、Z4は、抵
抗2に接続される。
ード(positive power lead)3および負の電力リード
(negative power lead)4が示されている。
ンジスタV185のエミッタに接続される。トランジス
タV185のベースは、一方は、リード6を介して、挿
入された抵抗7を経て、正の電力リード3に接続され、
他方は、トランジスタV189のコレクタに接続され
る。トランジスタV189のエミッタは、負の電力リー
ド4に接続され、トランジスタV189のベースは、挿
入された抵抗2を経て、信号入力Z2に接続される。
ンジスタV181のベースと隣接し、トランジスタV1
81のエミッタは、リード8を介して、負の電力リード
4に接続され、トランジスタV181のコレクタは、リ
ード9に接続される。リード9内には、抵抗10が設置
され、この抵抗10と並列にコンデンサC43が接続さ
れる。ここで、コンデンサC43は、分極電解コンデン
サとして設計され、負のプレートは、リード9に接続さ
れ、正のプレートは、リード11に接続される。さら
に、リード9は、トランジスタV179のエミッタに接
続され、トランジスタV179のコレクタは、正の電力
リード3に接続される。
12を介して、トランジスタV183のコレクタに接続
される。トランジスタV183のベースは、トランジス
タV193のコレクタに接続される。トランジスタV1
93のエミッタは、リード5に接続され、トランジスタ
V193のベースは、リード13を介して、トランジス
タV191のコレクタに接続される。トランジスタV1
91のエミッタは、正の電力リード3に接続され、トラ
ンジスタV191のベースは、リード14を介して、ト
ランジスタV204のコレクタに接続される。トランジ
スタV204のベースは、ツェナーダイオードを経て、
リード6に接続される。
9、V193、V204は、NPN型トランジスタとし
て設計され、トランジスタV191、V183、V18
5は、PNP型トランジスタとして設計される。
ド15とリード16を接続する。
ミッタと、トランジスタV154のエミッタに接続され
る。リード15は、さらに、リード17にも接続され
る。リード17内には、2つの継電器K1、K2が直列
に接続される。リード17の他方は正の電力リード3に
接続される。ダイオード18がリード17内に接続さ
れ、もう一つのダイオード19がリード11内に接続さ
れる。
の右側と同様な構成が、信号入力Z3およびZ4に対し
て存在する。つまり、信号入力Z3は、抵抗2が挿入さ
れたリード20を介して、トランジスタV161のエミ
ッタに接続される。トランジスタV161のベースは、
リード21を介して、トランジスタV165のコレクタ
に接続される。トランジスタV165のベースは、リー
ド22に接続される。そして、このリード22を介して
トランジスタV165のベースが信号入力Z4に接続さ
れる。トランジスタV165のエミッタは負の電力リー
ド4に接続される。
スタV165のコレクタとの間で、リード21に、リー
ド23が接続される。リード23は正の電力リード3に
接続されるが、この間に抵抗24が挿入される。
ンジスタV169のベースに接続され、トランジスタV
169のエミッタは、リード25を介して、負の電力リ
ード4に接続される。他方、トランジスタV169のコ
レクタは、抵抗26と、コンデンサC41に直列に接続
される。コンデンサC41は、これも分極電解コンデン
サとして設計され、正のプレートは、リード27を通じ
てリード9に接続される。リード27内には、ダイオー
ド28が設置される。加えて、リード27は、リード2
9を介して、挿入されたダイオード30を経て、リード
15に接続される。
ンジスタV167のエミッタが接続される。トランジス
タV167のコレクタは、正の電力リード3に接続さ
れ、トランジスタV167のベースは、上述のトランジ
スタV145のコレクタに接続される。トランジスタV
145のエミッタは、上述のように、リード15に接続
される。トランジスタV145のベースは、トランジス
タV141のコレクタに隣接し、トランジスタV141
のエミッタは、リード20に接続される。トランジスタ
V141のベースは、トランジスタV137のコレクタ
に接続され、トランジスタV137のエミッタは、正の
電力リード3に接続される。トランジスタV137のベ
ースは、トランジスタV136のコレクタに接続され、
トランジスタV136のベースは、リード23に接続さ
れる。ここで、リード23内には、ツェナーダイオード
31が挿入され、ダイオード31と直列に抵抗24が接
続される。
ける充電電流(charge current)、継電器放電電流(re
lay discharge current)、および制御電流(control c
urrent)を示す。ここで、充電電流は、符号1の付いた
矢印によって表され、継電器放電電流は、符号2の付い
た矢印によって表され、制御電流は、符号3の付いた矢
印によって表される。第一のフェーズにおいては、正の
電位が、信号入力Z3、Z4の所に現れ、アース電位
が、信号入力Z1、Z2の所に現れる。このために、コ
ンデンサC43は充電し、コンデンサC41は放電す
る。
って、トランジスタV161、V165、V169が直
接に制御される。対応する制御電流がリード20、2
1、22内に示される。
位によって、トランジスタV204は導通する。トラン
ジスタV204に、トランジスタV191のベース電流
が流れる。一方、トランジスタV191のコレクタ電流
によって、トランジスタV193のベースが制御され
る。トランジスタV193は、信号入力Z1の所の電位
がアース電位である場合にのみ導通する。そして、この
場合、トランジスタV183はコンデンサC43から電
流の供給を受け、トランジスタV183のベース電流
は、トランジスタV193に流れる。また、トランジス
タV179のベース電流が、トランジスタV183のコ
レクタ・エミッタ経路に沿って流れる。
トランジスタV169とV179が、完全に制御され、
コンデンサC43は、継電器K1、K2に放電する。こ
の放電は、トランジスタV179を介して起こる。この
放電は、また、トランジスタV179、V183にベー
ス電流を供給する。
ンデンサC41が、トランジスタV179、V169を
通じて充電される。このコンデンサC41の充電は、信
号入力Z3、Z4の所の電位によって行なわれる。
第一のフェーズと、2.3ミリ秒毎に交替して起こる。
第二のフェーズにおいては、今度は、信号入力Z1、Z
2が正の電位を持ち、信号入力Z3、Z4がアース電位
を持つために、トランジスタV181、185、189
が直接に制御される。信号入力Z3、Z4がアース電位
となるためにトランジスタV136が導通する。トラン
ジスタV137のベース電流がトランジスタV136に
流れ、また、トランジスタV137のコレクタ電流によ
ってトランジスタV141のベースが制御される。トラ
ンジスタV141は、信号入力Z3の所の電位がアース
電位である場合にのみ導通する。
1から電流の供給を受け、トランジスタV145のベー
ス電流がトランジスタV141に流れる。また、トラン
ジスタV167に対するベース電流がトランジスタV1
45のコレクタ・エミッタ経路に沿って送られる。
スタV167とV181が完全に制御され、このため
に、コンデンサC41が、トランジスタV167を通じ
て継電器K1、K2に放電する。コンデンサC41は、
さらに、トランジスタV167、V145にベース電流
を供給する。コンデンサC41が放電すると同時に、コ
ンデンサC43がトランジスタV167、V181を通
じて再充電される。
秒毎に反復され、信号入力Z1、Z2、Z3、Z4が常
に監視できるようにされる。監視の最中に、電位が適当
な容量および/あるいは極性を持たない場合は、一方の
コンデンサの再充電が起こらず、このコンデンサは、継
電器K1、K2に向けて放電することができなくなる。
このために、継電器K1、K2が落ち(drop)、これに
よって、継電器K1、K2に接続された危険な機械が直
ちにスイッチオフされる。要素が故障した場合は、トラ
ンジスタV167、V169、V179、および/ある
いはV181が焼け切れ、コントロール全体がブレーク
ダウンし、この場合も、コンデンサの再充電が阻止され
る。この結果、次のフェーズにおいて、コンデンサの継
電器K1、K2への放電が起こらなくなる。
最初に起動(pull up)するためには、起動手続きが必
要とされ、この起動手続きは図3に示す回路32によっ
て遂行される。
K1、K2が接続される。これら継電器K1、K2は直
列に接続され、この間にダイオードV65が挿入され
る。継電器K1と並列に、抵抗33と、ダイオードV5
3が接続される。継電器K1の常閉接点(closing cont
act)は抵抗33と直列に接続され、他方、継電器K2
の常閉接点は、外部からの起動のために、スイッチ34
と直列に接続される。継電器K2の常開接点(opening
contact)は、リード17内に挿入され、継電器K1の
常開接点は、リード17に接続されたリード35内に設
置される。リード35は、抵抗R49を通じて、継電器
K2の常閉接点に接続される。さらに、リード35内に
はダイオードV83が挿入され、継電器K1の常開接点
は、このダイオードV83と抵抗R49との間に配置さ
れる。ダイオードV86とコンデンサC15がリード3
6内に接続され、このリード36は、抵抗R49と継電
器K1の常開接点の間に接続される。コンタクトC15
とダイオードV86の間で、リード36に、リード37
が接続される。リード37の一方はリード17に接続さ
れ、他方は抵抗33に接続される。
る。リード38は、リード35を、トランジスタV85
に接続する。ここで、リード38は、トランジスタV8
5のベースに接続される。トランジスタV85のコレク
タは、継電器K2と継電器K2の常開接点との間で、リ
ード17に接続される。一方、トランジスタV85のエ
ミッタは、リード39に接続される。このリード39に
は、コンデンサC15を含むリード36も接続される。
さらに、リード39は、リード40を通じて、リード1
7に、2つの継電器K1とK2の間で接続される。
れ、リード41に、抵抗R57が接続される。リード4
1は、リード17を、トランジスタV91のベースに接
続する。トランジスタV91のコレクタは、リード40
に接続される。
り、これらフェーズは、順番に起こることが要求され
る。図3は、これら4つのフェーズを電流i1、i2、i
3、i4によって示すが、ここで、これら電流in(n=
1〜4)に、A〜Dの大文字の付いた矢印が割当てられ
ている。
5が、継電器K1、K2の2つの常開接点を介して充電
される。すると、トランジスタV91のベース電流が継
電器K2に流れる。継電器K2を完全に制御するには、
コンデンサC15を完全に充電することが要求される。
第二のフェーズにおいて、スイッチ34が起動され、継
電器K1に電圧が加えられる。すると、電流が、継電器
K1およびトランジスタV91に流れる。この第二のフ
ェーズは、起動コマンド(start-up command)を表す。
持状態(self-maintaining state)に達すると、第三の
フェーズにおいて、電流が、抵抗R49、継電器K1、
およびトランジスタV91に流れる。すると、継電器K
1の常閉接点によってトランジスタV85のベースが制
御され、このために、コンデンサC15は、継電器K2
を介して放電する。コンデンサC15は、また、トラン
ジスタV85に追加のベース電流を供給する。この第三
のフェーズにおいて、継電器K1は、自己維持状態にと
どまる。
2が、起動(プルアップ)する。継電器K2が起動(プ
ルアップ)すると直ちに、トランジスタV91がロック
され、ロッキング電流(locking current)が、継電器
K1、K2の2つの常閉接点に流れる。
合、継電器K1とK2は、同時ではなく、順番に起動さ
れる。従来の技術と比較して、このタイプの起動構成
は、安価で、効率的で、しかも、起動回路32と、起動
回路に直列に接続された機械の両方を、完全に監視する
ことが可能となる。
ェーズにおける電流の流れを示す。
ェーズにおける電流の流れを示す。
械を起動するための2つの継電器を含む回路を示す。
Claims (7)
- 【請求項1】保護/監視回路(1)によって保護された
機械等を起動するための回路であって、前記保護/監視
回路(1)が複数の信号入力(Z1、Z2、Z3、Z
4)を絶え間なく監視し、異常が発生した場合は前記機
械等への電力の供給を断つ機能を持ち、 この回路は、前記保護/監視回路(1)によって制御お
よびスイッチ可能な少なくとも2つの継電器(K1、K
2)と起動スイッチ(34)とを含み、 前記少なくとも2つの継電器(K1、K2)は直列に接
続されて順番に起動され;最初に起動されるべき継電器
(K2)と並列にコンデンサ(C15)が設置されて、
このコンデンサ(C15)の電荷によって前記継電器
(K2)が完全に制御され;少なくとも一つのトランジ
スタ(V91)が前記継電器(K1、K2)と直列に接
続され、一方の継電器(K2)が前記トランジスタ(V
91)のベースに接続され、他の継電器(K1)が前記
トランジスタ(V91)のコレクタに接続されているこ
とを特徴とする回路。 - 【請求項2】前記コンデンサ(C15)として分極電解
コンデンサが用いられたことを特徴とする請求項1記載
の回路。 - 【請求項3】前記トランジスタ(V91)としてNPN
型トランジスタが用いられたことを特徴とする請求項1
記載の回路。 - 【請求項4】前記コンデンサ(C15)の正極が、後に
起動されるべき前記継電器(K1)の常開接点と直列に
接続されていることを特徴とする請求項2記載の回路。 - 【請求項5】前記コンデンサ(C15)はトランジスタ
(V85)と直列に接続され、ベース電流が現れた場合
に、前記コンデンサ(C15)は前記トランジスタ(V
85)を介して放電し;前記放電によって前記トランジ
スタ(V85)に追加のベース電流が提供されることを
特徴とする請求項1記載の回路。 - 【請求項6】保護/監視回路(1)によって保護された
機械等の起動を制御する方法であって、前記保護/監視
回路(1)は複数の信号入力(Z1、Z2、Z3、Z
4)を絶え間なく監視し、異常が発生した場合は前記機
械等への電力の供給を断つ機能を持ち、前記保護/監視
回路(1)は、2つの継電器(K1、K2)を制御およ
びスイッチし、前記継電器(K1、K2)が順番に起動
されることを特徴とする方法。 - 【請求項7】最初に起動されるべき前記継電器(K2)
は、コンデンサ(C15)によって完全に制御されるこ
とを特徴とする請求項6記載の方法。
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